10 2。进出水流道10.2.2、有关试验研究表明。进水流道的设计,主要问题是要保证其出口流速和压力分布比较均匀。为此。要求进水流道型线平顺。各断面面积沿程变化均匀合理 且进口断面处流速宜控制不大于1、0m,s、以减小水力损失 为水泵运行提供良好的水流条件。5。有关试验资料表明 在水泵叶片安装角相同的情况下,无论是肘形进水流道或钟形进水流道,当进口上缘、顶板延长线与进口断面的延长线的交点。的淹没水深大于0 35m时,基本上未出现局部漩涡.当淹没水深在0,2m。0,3m时、流道进口水面产生时隐时现的漩涡。有时涡带还伸入流道进口内 但此时对水泵性能的影响并不大,机组仍能正常运行 当淹没水深在0、1m 0.18m时,进口水面漩涡出现频繁,当淹没水深为0,06m时,漩涡剧烈 并夹带大量空气进入流道 致使水泵运行不稳,噪声严重.因此,本标准规定进水流道进口上缘的最小淹没水深为0,5m、即应淹没在进水池最低运行水位以下至少0,5m。10,2 3 肘形进水流道是目前国内外采用最广泛的一种流道形式,如国内的两座大型轴流泵站,水泵叶轮直径分别为4,5m和4、0m。配套电动机功率分别为5000kW和6000kW。都是采用这种流道形式,经多年运行检验,情况良好,泵站肘形进水流道形状见图4,我国部分泵站肘形进水流道的设计成果.有些经过装置试验验证 见表12。表13 由表13可知、多数泵站肘形进水流道H、D、1,5,2。2.B。D,2、0,2,5。L。D.3、5 4、0,hk D、0 8、1。0。R0 D,0 8,1.0。D为水泵叶轮直径。由于肘形进水流道是逐渐收缩的。流道内的水流状态较好,水力损失较小.但不足之处是其底面高程比水泵叶轮中心线高程低得较多,造成泵房底板高程较低.致使泵房地基开挖较深 需增加一定的工程投资,进水流道的进口段底面一般宜做成平底、为了抬高进水池和前池的底部高程,降低其两岸翼墙的高度,减少地基土石方开挖量和混凝土工程量.亦可将进水流道进口段底面向进口方向上翘。即做成斜坡面形式.根据我国部分泵站的工程实践 除有些泵站进水流道进口段底面做成平底外 多数泵站进水流道的进口段底面上翘采用7 11、见表13。因此,本标准规定进水流道进口段底面上翘角不宜大于12 关于进口段顶板仰角,我国多数泵站的进水流道采用20,28。也有个别泵站采用32 见表13,因此.本标准规定进水流道进口段顶板仰角不宜大于30,钟形进水流道也是一种较好的流道形式,根据国内采用钟形进水流道的泵站装置试验资料,与肘形进水流道相比.钟形进水流道的平面宽度较大。B、D值一般为2,5 2。8,而高度较小.H.D值一般为1,1 1.4、这样可提高泵房底板高程.减少泵房地基开挖深度.机组段间需填充的混凝土量也较少。因而可节省一定的工程量,泵站钟形进水流道形状见图5.图中,D1,D。0。97、H。D,1、1 1、4、B,D,2 5 2.8 L、D大于3、5、DL.D.1、4。hk,D,0,4。D为水泵叶轮直径、簸箕形进水流道降低了进水流道的高度、靠近叶轮处收缩量大.流道形状见图6、簸箕形进水流道的进口段尺寸与钟形进水流道比较接近.但对宽度的要求没有钟形进水流道那样严格 不易产生涡带.图6中标注的尺寸为美国国家标准ANSI,HI 9。8,2012.Rotodynamic,pumps,for。pump,intake design.中推荐的,Stork,type、FSI。即簸箕形进水流道的吸水室尺寸、供设计参考 根据试验研究,簸箕形进水流道的宽度较肘形进水流道的大.是为了方便一部分水流绕至喇叭口两侧及后部进入喇叭管,但簸箕形进水流道宽度比钟形进水流道小、是因为流道内部不像钟形流道那样容易产生涡带。簸箕形进水流道的吸水室中宜设中隔板 一是为了泵站结构方面的需要,二是为了阻隔可能发生的水下涡带、中隔板的厚度对水流有一定的影响、但从防涡的角度来看。对中隔板的厚度没有特殊的要求,因此,在施工条件允许的情况下尽可能减薄,各种进水流道的主要尺寸需根据水泵的结构和外形尺寸,结合泵房布置确定,应用于小型泵站时,还应考虑施工的方便性。10、2、5.出水流道布置对泵站的装置效率影响较大,因此流道的型线变化应比较均匀,为了减少水力损失、出口流速应控制在1,5m,s以下,当出口装有拍门时,可控制在2,0m,s,如果水泵出水室出口处流速过大,宜在其后面直至出水流道出口设置扩散段.以降低流速 扩散段的当量扩散角不宜过大、一般取8。12 较为合适 4 由于大中型泵站机组功率较大 如出水流道的水力损失稍有增大 将使电能有较多的消耗。因此常将出水流道的出口上缘、顶板延长线与出口断面的延长线的交点 淹没在出水池最低运行水位以下0 3m,0,5m。7 当流道宽度较大时。为了减小出口拍门或快速闸门的跨度,常在流道中间设置隔水墩 有关试验资料表明 如果中隔墩布置不当.将影响分流效果。使出流分配不均匀,增加出水流道的水力损失。因此 中隔墩起点位置距水泵出水室宜远一点.待至水泵出流流速较均匀处再分隔为好,一般中隔墩起点位置与机组中心线距离不应小于水泵出口直径的2倍、10.2.6、泵站的断流方式主要有拍门断流。快速闸门断流、止回,蝶。阀断流,虹吸管配真空破坏阀断流等多种、应根据出水流道,管道,布置,出水池的水位变幅 水泵机型、泵站扬程等因素,经技术经济比较后确定.10。2 7,直管式出水流道进口与水泵出水室相连。然后沿水平方向或向上倾斜至出水池。为了便于机组启动和排除管内空气.在流道出口常采用拍门或快速闸门断流。并在门后管道较高处设置通气孔,以减少水流脉动压力,机组停机时还可向流道内补气.避免流道内产生负压,减少关闭拍门时的撞击力、改善流道和拍门的工作条件。10,2,8,虹吸式出水流道的进口与水泵出水室相连,出口淹没在出水池最低运行水位以下,中间较高部位为驼峰,并略高于出水池最高运行水位.在满足防洪要求的前提下,出口可不设快速闸门或拍门.在正常运行工况下,由于出水流道的虹吸作用.其顶部出现负压 停机时、需及时打开设在驼峰顶部的真空破坏阀,使空气进入流道而破坏真空 从而切断驼峰两侧的水流 防止出水池的水向水泵倒灌.使机组很快停稳 根据工程实践经验、驼峰顶部的真空度一般应限制在7m、8m水柱高 因此本标准规定驼峰顶部的真空度不应超过7,5m水柱高,驼峰断面的高度对该处的流速和压力分布均有影响。如果高度较大,断面处的上下压差就会很大.工程实践证明 在尽量减少局部水力损失的情况下,压低驼峰断面的高度是有好处的.一方面可加大驼峰顶部流速 使水流夹气能力增加。并可减小该断面处的上下压差,另一方面可减少驼峰顶部的存气量,便于及早形成虹吸和满管流,而且还可减小驼峰顶部的真空度、从而增大适应出水池水位变化的范围。因此驼峰处断面宜设计成扁平状、10 2 11,根据南水北调东线一期泵站工程的研究成果 灯泡贯流泵采用灯泡后置.竖井贯流泵采用竖井前置的效率比反过来布置要高.轴伸贯流泵的轴伸前置还是后置、差别不大、斜式布置的水泵。应用较多的是斜15,30,45,三种。